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移动电源单芯片解决方案MP3401AVer.1.2概述MP3401A是一款专为移动电源设计的单芯片解决方案IC，高度集成了充电管理模块、LED电量显示模块、同步升压放电管理模块的移动电源管理芯片，极大的简化了外围电路与元器件数量。针对大容量单芯或多芯并联锂电池（锂离子或锂聚合物）的移动电源应用，提供最简单易用的低成本解决方案。MP3401A采用的封装形式为SOP8。应用手机、平板电脑、GPS、电动工具等移动设备备用电源特点线性充电，同步升压放电，内置充电、放电功率MOS芯片内部设定0.7A充电电流同步升压最大输出电流1A独创升压输出热调节技术涓流/恒流/恒压充电，并具有在无过热危险的情况下实现充电速率最大化的热调节功能C/10充电终止，自动再充电预设4.2V充电电压，精度达±1%放电输出过流、短路、过压、过温保护2颗LED电量显示、充放电指示及异常指示典型应用电路（5V/1A）LXGNDBATVCCLED1LED2OUTPGNDCinCout1CbatLED1LED2Battery10uF1.5uH1uF10uFOUT+OUT-D-D+USB-OUTUSB-INL1+-C1R1Ω3.3nR20.5Ω1MP3401ACout210uF 移动电源单芯片解决方案MP3401AVer.1.2PCBLAYOUT注意事项（重点）：1.R1和C1必须尽量靠近LX引脚，LX引脚必须先经过R1和C1后再到电感。2.Cbat尽量靠近BAT脚，Cin尽量靠近VCC脚，并且走线时都经过电容再到IC管脚。3.电感L与LX脚之间存在高频振荡，必须相互靠近并且尽量减小布线面积；其它敏感的器件必须远离电感以减小耦合效应。4.过孔会引起路径的高阻抗，如果设计中大电流需要通过过孔，建议使用多个过孔以减小阻抗。5.芯片AGND和PGND需要在芯片下面先汇合，再直接连到系统地，连接的铜箔需要短、粗且尽量保持完整，不被其他走线所截断。AGND不需要单独走线到系统地。管脚功能LXGNDBATVCCLED1LED2OUTPGNDMP3401A 端口I/O功能描述名称管脚LX1OBOOST开关输出PGND2-功率地BAT3-电池正极VCC4I适配器正电压输入端LED15O放电输出指示灯LED26O充电指示灯GND7-模拟地OUT8O升压输出 移动电源单芯片解决方案MP3401AVer.1.2功能框图 LinearChargerProtectionBoostControlFeedbackREF&BIASLogicControlGNDLXOUTPGNDBATVCCOSCLEDDriverLED1LED2 电性参数极限参数（注1）参数最小值最大值单位引脚电压-0.3+6V储存环境温度-65150℃工作环境温度-4085℃工作结温范围-40150℃HBM（人体放电模型）2K-VMM（机器放电模型）200-V注1：最大极限值是指超出该工作范围芯片可能会损坏。推荐工作条件输入电压----------------------------------2.9Vto5.5V工作结温范围----------------------------40to125℃℃环境温度范围----------------------------20℃to85℃ 移动电源单芯片解决方案MP3401AVer.1.2符号参数测试条件最小值典型值最大值单位充电部分（无特殊说明，VCC=5V，Ta=25℃）VCC充电输入电压4.455.5VIVCC输入电源电流待机模式（充电终止）-600-μAVFLOAT稳定输出（浮充）电压0℃≤TA≤85℃4.1584.24.242VIBAT恒流充电电流VBAT=3.7V600700800mAITRIKL涓流充电电流VBATVTRIKL，607080mAVTRIKL涓流充电阈值电压VBAT上升2.82.93.0VVTRHYS涓流充电迟滞电压-100-mVVUVVCC欠压闭锁阈值电压VCC从低至高2.93.03.1VVUVHYSVCC欠压闭锁迟滞0.150.20.25VVASDVCC-VBAT闭锁阈值电压VCC从低到高60100140mVVCC从高到低53050ITERM终止电流门限-70-mAΔVRECHRG再充电电池门限电压VFLOAT-VRECHRG100150200mVTLIM限定温度模式中的结温-100-℃RON功率FET导通电阻-670-mΩ放电部分（无特殊说明，VBAT=3.7V，Ta=25℃）VBAT电池工作电压2.94.35VVOUT额定输出电压VBAT=3.7V4.855.2VISTDB待机电流-110-μAVUV_BAT电池欠压闭锁阈值电压VBAT下降2.852.92.95VVHYS_BAT电池欠压闭锁迟滞VBAT上升0.250.30.35VFSW工作频率Ta=60℃-1-MHzIOUT输出电流VBAT=2.9~4.2VVOUT=5V-1-AILIM周期电流限制-2-Aη转换效率VBAT=4.2VVOUT=5.0V&IOUT=1A91--%DMAX最大占空比-85-%IEND放电结束电流-20-mATOV过温保护-150-℃THYS过温保护滞回-20-℃VRIPPLE输出纹波电压VOUT=5.0V&IOUT=1A-100-mVTSHUT输出无负载关闭检测时间-16-SVSHORT短路保护电压-4.3-V 移动电源单芯片解决方案MP3401AVer.1.2功能说明：充电模式 MP3401A内部集成了完整的充电模块，利用芯片内部的功率管对电池进行涓流、恒流和恒压充电。充电电流由芯片内部设定，持续充电电流为0.7A，不需要另加阻流二极管和电流检测电阻。芯片内部的功率管理电路在芯片的结温超过100℃时自动降低充电电流，直到150℃以上将电流减小至0。这个功能可以使用户最大限度的利用芯片的功率处理能力，不用担心芯片过热而损坏芯片或者外部元器件。当VCC的输入电压超过3.0V并且大于电池电压时，充电模块开始对电池充电。如果电池电压低于2.9V，充电模块用小电流对电池进行预充电。当电池电压超过2.9V时，充电器采用恒流模式对电池充电。当电池电压接近4.2V时，充电电流逐渐减小，系统进入恒压充电模式。当充电电流减小到充电结束阈值时，充电周期结束，完整的充电过程为涓流-恒流-恒压。充电结束阈值是恒流充电电流的10%。当电池电压降到再充电阈值以下时，自动开始新的充电周期。升压输出模式MP3401A提供一路同步升压输出，集成功率MOS，可提供5V/1A输出，效率高达91%以上。MP3401A采用1MHz的开关频率，可有效减小外部元件尺寸。在充电适配器未接入的状态下，系统一直工作在升压输出状态，空载电流为110uA。在芯片处于非充电状态时，升压输出为芯片内部设定的5V，在重载的状况下，MP3401A工作在固定频率1MHz，并且逐周期限流，当负载的电流逐渐减小时，MP3401A会进入间歇式输出模式，以保证输出电压调整能力。当负载电流低于20mA（典型值）超过16S后，输出电压仍然保持5V,LED1灯灭，提醒用户外接设备充电已结束。MP3401A提供输出过流、过压、短路、过热以及电池欠压等多种异常保护，可以有效保护电池及系统安全。在发生输出过流、短路及过温情况时，芯片关闭升压输出200mS后重新启动，若异常未解除则芯片不断关闭重启（称之为打嗝模式）。MP3401A通过控制续流PMOS可以有效阻止输出电流的倒灌。 移动电源单芯片解决方案MP3401AVer.1.2在放电过程中，如果电池电压下降到2.9V后，芯片自动关闭，并锁定在UVLO状态，boost不工作。只有插入VCC或者电池电压大于3.6V才可以解锁UVLO，UVLO解锁后，如果电池电压大于3.2V，在VCC没有插入的情况下，boost才能再启动。放电效率曲线输出1A效率曲线系统管理MP3401A充电优先，如果负载与充电电源都有接入的情况，系统将单纯工作在充电模式，无升压输出。只有将充电电源移除，系统才进入升压输出模式。工作状态与电量指示LED1、LED2为PMOS漏极输出，分别外接LED灯来指示充放电状态与电量：1)充电时LED2以1Hz闪烁，LED1灭；2)电池充满后LED2亮，LED1灭；3)拔掉充电电源后LED2灭，LED1灭；4)正常放电时，LED1亮，LED2灭；5)放电时，若电池电压低于3.1V，LED1以1Hz闪烁，LED2灭；6)放电结束，即放电电流小于20mA（典型值）16秒后，LED1灯灭，LED2灭；7)在充电过程中，如果发生异常，无法充电时，LED1、LED2灭。在放电过程中，如果发生短路保护、过流保护、过温保护，LED1、LED2灯灭，芯片进入打嗝模式。电池电压（V）充电放电LED1LED2LED1LED2VBAT≥4.2灭亮亮灭3.1≤VBAT＜4.2灭1Hz闪烁亮灭2.9≤VBAT＜3.1灭1Hz闪烁1Hz闪烁灭VBAT＜2.9灭1Hz闪烁灭灭80.0%82.0%84.0%86.0%88.0%90.0%92.0%2.833.23.43.63.844.2ηVBAT 移动电源单芯片解决方案MP3401AVer.1.2IC封装示意图Allspecsandapplicationsshownabovesubjecttochangewithoutpriornotice.(以上电路及规格仅供参考,如本公司进行修正，恕不另行通知)